碳纤维织物基MoS_(2)柔性电极的制备及其电化学性能

为了扩大二硫化钼(MoS_(2))较小的层间距尺寸,提高其在水系锌离子电池正极材料的存储性能,以高导电性碳纤维织物基MoS_(2)为柔性负载基底,使用碳酸氢铵和碳酸氢钠2种物相调节剂对MoS_(2)的合成过程进行调控,获得不同层间嵌入结构的MoS_(2)材料(MoS_(2)-NH4+和MoS_(2)-Na^(+)),并探究了嵌入离子类型对层间结构及锌离子存储特性的影响。测试结果表明:在反应中碳酸氢铵释放的NH_(4)^(+)离子(扩层尺寸0.39 nm)相比于碳酸氢钠释放的Na^(+)离子(扩层尺寸0.12 nm)具有更好的扩层效果。在电流密度为500 mA·g^(-1)下,MoS_(2)-NH4+电极循环300次后容量保持率高达97.39%,并且在后续柔性纤维状电池应用中表现出良好的工作特性。提出的具有高性能的MoS_(2)基柔性电极材料的制备方法,为锌离子电池柔性电极材料的结构优化设计开拓了新的思路。

碳纤维织物基形状记忆复合材料的制备及其性能

为解决碳纤维织物基形状记忆复合材料体系中催化剂存在对其回收利用的影响,通过基于动态酯交换反应的环氧-酸酐体系作为形状记忆功能体(BMT),以多羟基反应单体三羟甲基丙烷(TMP)作为反应活性剂,与碳纤维织物整理复合制备出无催化剂可调控的形状记忆复合材料。结果表明,这种多羟基催化碳纤维织物基复合材料(C-BMT)不仅具有良好的形状记忆的能力,而且其物理性能也十分优异,特别是拉伸强度较形状记忆功能体BMT提高了24倍。另外,这种复合材料中不存在催化剂,解决了催化剂对其回收利用产品应用的限制,对未来高性能碳纤维织物基复合材料开发和回收利用的实现具有重要意义。

新型深交联结构碳纤维机织物酚醛树脂基摩擦材料及其制备方法

设计预制体结构参数与织造工艺参数,制备2.5D深交联结构的碳纤维机织物;优化填料配方,采用溶液浸渍、真空辅助相结合的成型工艺,制备出新型深交联结构碳纤维机织物酚醛树脂基摩擦材料。测试了复合材料的密度、孔隙率,研究了材料的剪切性能和弯曲性能,并对其细观形貌和界面结合效果进行观察分析。结果表明:深交联碳布密度为0.84g/cm3,对应的复合材料密度为2.37g/cm3,该新型深交联结构碳纤维机织物酚醛树脂基摩擦材料弯曲应力达到729MPa,剪切强度为262MPa,界面结合良好,具有优异的抗弯强度、剪切强度和结构整体性。

2.5维碳纤维机织酚醛树脂基摩擦材料的力学性能

以碳纤维为原料,设计织造碳纤维体积含量约50%的浅交弯联和深交联两种典型的2.5维(2.5D)机织物,优选基体材料组分和配方,采用溶液浸渍、真空辅助相结合的成型工艺,制备出新型2.5D碳纤维机织物酚醛树脂基摩擦材料。测试了预制体的密度、摩擦材料的孔隙率和密度;研究了摩擦材料弯曲、剪切性能,并分析其细观形态及破坏机理。结果表明:浅交弯联碳布密度为0.79g/cm3,深交联碳布密度为0.84g/cm3;对应的复合材料密度分别为1.44和1.37g/cm3。相同碳纤维体积含量的深交联摩擦材料的孔隙率略大于浅交弯联。在纤维体积含量相同的情况下,相较于浅交弯联摩擦材料,深交联结构具有较大的剪切强度和抗弯强度;而在弯曲载荷作用下,浅交弯联摩擦材料表现为缓慢破坏,具有较好的稳定性。